Maʻlumotlar tarmoq tuzilmalari. Graf tushunchasi va uning ko‘rinishlari. Graflarni tasvirlash usullari. Reja

To'yingan graf (dense graph) – bu qirralar soni bo'lishi mumkin bo'lgan maksimalga teng bo'lgan graf xisoblanadi. (D>0.5)

Siyrak graf (sparse graph) – bu qirralari soni tugunlar soniga yaqin bo'lgan grafdir. (D<0.5)



10-rasm.a) to'yingan graf (D=0.9) b) siyrak graf (D=0.33)
Quyida turli ko’rinishdagi graflar keltirilgan.

2. Graflarni ifodalash usullari
Yo’naltirilmagan, yo’naltirilgan va o’girlikka ega bo’lgan graflarni kompyuter dasturlash tillari hotirasida ifodalash, ya'ni xotirada tashkil etish uchun statik tuzilmasi matritsadan yoki dinamik tuzilmasi ro’yxatlardan foydalanish mumkin. Har qanday masalalarida har bitta usulining o’zining afzalligi va kamchiliklariga egadir. Yo’naltirilmagan, yo’naltirilgan va o’girlikka ega bo’lgan graflarni ifodalash uchun har usulining o’zining qoida asosida shakllanadi. Shunday to’rtta usullarga to’xtalib o’tamiz:

• Qo'shma matritsa (adjacency matrix);

  
  

• Intsidientlik matritsa (incidence matrix);

  
  

• Qo'shnilik ro'yxati (adjacency list);

  
  

• Qirralar ro'yxati (edges list).

  
  

G grafning qo'shma matritsasi bu n-o'lchamli A kvadrat matritsa bo'lib,

graf uchun:
Aij = 1 agar i va j tugunlar qirra bilan birlashtirilgan bo'lsa
Aij = 0 agar i va j tugunlar o’rtasida qirra mavjud bo'lmasa

orgraf uchun:
Aij = 1 agar i tugundan j tugunga yoy mavjud bo'lsa
Aij = 0 agar i va j tugunlarda yoy tugallanmagan bo'lsa

vaznga ega graf uchun:
Aij = Wij agar i va j tugunlar qirra (yoy) bilan birlashtirilgan bo'lsa
Aij = ∞ agar i va j tugunlar qirra (yoy) mavjud bo’lmasa
Qo'shma matritsa asosiy diagonaliga semmitrik bo’ladi, agar yo’naltirilmagan grafni ifodalasa, orgraflarda esa nosimmetrik bo’ladi.
Qo'shma matritsaning qulaylik tomonlari quyidagilarda:

• Qirra(yoy) qushish va o’chirish oson;

  
  

• Tugunlar qo’shniligini tekshirish.

  
  

Qo'shma matritsaning noqulayliklari esa quyidagicha:

• Tugunlarni kiritish yoki o’chirish;

  
  

• Siyrak graflar bilan ishlash.

  
  

G grafning intsidientlik matritsasi bu n-satr(tugunlar) va m-ustunlar (qirralar)dan tashkil topgan B matritsa bo'lib, unda:

graf uchun:
Bij = 1 agar i tugun j qirra bilan to'qnashgan bo'lsa
Bij = 0 agar i tugun j qirra bilan to'qnashmagan bo'lsa

orgraf uchun:
Bij = -1 agar i tugun j yoyning boshi bo'lsa
Bij = 0 agar i tugun j yoy bilan to'qnashmagan bo'lsa
Bij = 1 agar i tugun j yoyning oxiri bo'lsa


vaznga ega graf uchun:
Bij = ±Wij agar i tugun yoy boshi(oxiri) bo'lsa
Bij = 0 agar i tugun j yoy bilan to'qnashmagan bo'lsa
Intsidientlik matritsaning qulaylik tomonlari quyidagilarda:

• Qirra(yoy) o’lchamini yoki yo’nalishini o’zgartirish;

  
  

• Qirra(yoy)larni qushish yoki o’chirish;

  
  

• To’qnashuv(intsidientlik)ni tekshirish.

  
  

Intsidientlik matritsaning noqulayliklari esa quyidagicha:

• Tugunlarni qushish yoki o’chirish;

  
  

• Siyrak graflar bilan ishlash.